JP2022101460A - Beneficiation method - Google Patents

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千晴 所
Chiharu Tokoro
茂司 淵田
Shigeji Fuchita
悠二 青木
Yuji Aoki
卓矢 忰山
Takuya Kaseyama
恭暢 岸本
Yoshinobu Kishimoto
啓正 島田
Hiromasa Shimada
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Waseda University
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Waseda University
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Abstract

To provide a beneficiation method in which chalcopyrite and pyrite can be separated even for mineral slurries containing calcium.SOLUTION: A beneficiation method includes a mineral slurry production step of mixing a chalcopyrite and pyrite-containing mineral particle, calcium-containing water, and an iron source to yield a mineral slurry, a stirring step of stirring the mineral slurry, and an ore flotation step of performing ore floatation using the mineral slurry after the stirring step. The coexistence of calcium ion and iron ion suppresses the floating of pyrite. As a result, chalcopyrite and pyrite can be separated by ore flotation.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、選鉱方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、黄銅鉱と黄鉄鉱とを分離するための選鉱方法に関する。 The present invention relates to a mineral processing method. More specifically, the present invention relates to a mineral processing method for separating chalcopyrite and pyrite.

鉱山から採掘された鉱石には有用鉱物(目的金属を多く含む鉱物)と脈石鉱物(目的金属をほとんど含まない鉱物)とが含まれる。そのため、鉱石から有用鉱物を回収する選鉱処理が行なわれる。 The ores mined from the mine include useful minerals (minerals containing a large amount of target metal) and gangue minerals (minerals containing almost no target metal). Therefore, a mineral processing process is performed to recover useful minerals from the ore.

一般に、選鉱処理は、鉱石を粉砕して有用鉱物と脈石鉱物の混合粉粒体を得た後に、鉱物種ごとの比重、磁性、親水性などの物理的性状の差異を利用して精鉱(有用鉱物の比率を高めた粉粒体産物)と尾鉱(不要物残渣としての粉粒体産物)とに分離することにより行なわれる。 Generally, in the mineral processing, after crushing the ore to obtain a mixed powder of useful minerals and gangue minerals, the mineral processing utilizes the difference in physical properties such as specific density, magnetism, and hydrophilicity of each mineral species. It is carried out by separating (powder and granule products with an increased proportion of useful minerals) and tail ore (powder and granule products as unnecessary residue).

選鉱処理として鉱物種ごとの親水性の差異を利用した浮遊選鉱が知られている。浮遊選鉱は混合粉粒体に水を加えて得た鉱物スラリーに気泡を吹き込むことにより行なわれる。疎水性の鉱物粒子は気泡に付着して浮遊し、親水性の鉱物粒子は気泡に付着せずに沈降する。浮鉱と沈鉱の分離効率を高めるために、捕収剤、抑制剤、起泡剤などの浮選剤を鉱物スラリーに添加することが一般的である。 Froth flotation is known as a mineral processing process that utilizes the difference in hydrophilicity of each mineral species. Froth flotation is carried out by blowing air bubbles into the mineral slurry obtained by adding water to the mixed powder or granular material. Hydrophobic mineral particles adhere to bubbles and float, and hydrophilic mineral particles settle without adhering to bubbles. In order to improve the separation efficiency of flotation and sedimentation, it is common to add flotation agents such as catching agents, inhibitors and foaming agents to the mineral slurry.

銅製錬に用いられる銅鉱石には、有用鉱物である黄銅鉱のほか、脈石鉱物である黄鉄鉱が含まれている。そこで、浮遊選鉱により黄銅鉱と黄鉄鉱とを分離することが求められている。黄銅鉱と黄鉄鉱とを分離する浮遊選鉱では、黄銅鉱を浮遊させて浮鉱として回収する。しかし、pH10未満の領域では黄鉄鉱にも捕収剤が付着し、浮遊しやすいため、黄銅鉱と黄鉄鉱とを分離することが困難である。 Copper ore used for copper smelting includes chalcopyrite, which is a useful mineral, and pyrite, which is a gangue mineral. Therefore, it is required to separate chalcopyrite and pyrite by flotation. In flotation, which separates chalcopyrite and pyrite, chalcopyrite is floated and recovered as flotation. However, in the region of pH less than 10, it is difficult to separate chalcopyrite and pyrite because the catching agent also adheres to pyrite and easily floats.

そこで、鉱物スラリーをpH10以上のアルカリ性として浮遊選鉱することが知られている。pH10以上の領域では黄鉄鉱表面に親水性の鉄またはカルシウムの水酸化物の被膜が形成され、捕収剤の付着が抑制される。また、黄鉄鉱表面のザンセートイオンとOHとが交換され、捕収剤の一種であるザンセートが除去される。また、黄鉄鉱の表面が酸化され、親水性が維持される。これにより、黄鉄鉱の浮遊が抑制される。 Therefore, it is known that the mineral slurry is flotated as alkaline with a pH of 10 or higher. In the region of pH 10 or higher, a hydrophilic iron or calcium hydroxide film is formed on the pyrite surface, and the adhesion of the collecting agent is suppressed. In addition , OH- is exchanged with zansate ions on the surface of pyrite, and zansate, which is a type of catching agent, is removed. In addition, the surface of pyrite is oxidized and hydrophilicity is maintained. This suppresses the floating of pyrite.

しかし、鉱物スラリーをpH10以上のアルカリ性とするには、石灰などのpH調整剤が多量に必要であり、操業コストが高くなる。この問題について、特許文献1には、鉱物スラリーにスルホキシ試薬を添加することで、pH調整することなく、黄鉄鉱などの硫化物含脈石鉱物の浮遊を抑制することが開示されている。 However, in order to make the mineral slurry alkaline with a pH of 10 or more, a large amount of a pH adjusting agent such as lime is required, which increases the operating cost. Regarding this problem, Patent Document 1 discloses that by adding a sulfoxide reagent to a mineral slurry, the floating of sulfide-containing gangue minerals such as pyrite is suppressed without adjusting the pH.

特開2018-75575号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-75575

特許文献1の方法によれば、pH調整の必要がないため、pH調整剤にかかるコストを削減できる。しかし、スルホキシ試薬を添加する必要がある。スルホキシ試薬の添加が不要になれば、よりコストを削減できる。 According to the method of Patent Document 1, since it is not necessary to adjust the pH, the cost of the pH adjusting agent can be reduced. However, it is necessary to add a sulfoxide reagent. If the addition of the sulfoxide reagent becomes unnecessary, the cost can be further reduced.

また、実操業においては鉱物スラリーの製造に海水を用いることがある。海水にはカルシウムが含まれている。鉱物スラリーがアルカリ性であると、鉱物粒子の表面にCaCO3が析出する。これに起因して、浮遊選鉱において黄銅鉱と黄鉄鉱との分離効率が低下する。 In actual operation, seawater may be used to produce mineral slurries. Seawater contains calcium. When the mineral slurry is alkaline, CaCO 3 is deposited on the surface of the mineral particles. Due to this, the separation efficiency of chalcopyrite and pyrite in flotation decreases.

本発明は上記事情に鑑み、カルシウムを含む鉱物スラリーでも黄銅鉱と黄鉄鉱とを分離できる選鉱方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a mineral processing method capable of separating chalcopyrite and pyrite even in a mineral slurry containing calcium.

第1発明の選鉱方法は、黄銅鉱および黄鉄鉱を含む鉱物粒子とカルシウムを含む水と鉄源とを混合して鉱物スラリーを得る鉱物スラリー製造工程と、前記鉱物スラリーを撹拌する撹拌工程と、前記撹拌工程の後、前記鉱物スラリーを用いて浮遊選鉱を行なう浮遊選鉱工程と、を備えることを特徴とする。
第2発明の選鉱方法は、第1発明において、前記鉄源の添加量は前記鉱物スラリーの液相における鉄イオンに対するカルシウムイオンのモル比が1~10となる量であることを特徴とする。
第3発明の選鉱方法は、第1または第2発明において、前記撹拌工程における撹拌時間は、黄鉄鉱の酸化速度が低速から高速に変化する時点を超える時間であることを特徴とする。
第4発明の選鉱方法は、第1または第2発明において、前記撹拌工程における撹拌時間は、150分超であることを特徴とする。
第5発明の選鉱方法は、第1~第4発明のいずれかにおいて、前記撹拌工程における前記鉱物スラリーの液相をpH6~9とすることを特徴とする。
The mineral processing method of the first invention comprises a mineral slurry manufacturing step of mixing mineral particles containing brass ore and pyrite, water containing calcium and an iron source to obtain a mineral slurry, a stirring step of stirring the mineral slurry, and the above-mentioned It is characterized by comprising a flotation beneficiation step of performing flotation beneficiation using the mineral slurry after the stirring step.
The mineral processing method of the second invention is characterized in that, in the first invention, the amount of the iron source added is such that the molar ratio of calcium ions to iron ions in the liquid phase of the mineral slurry is 1 to 10.
The beneficiation method of the third invention is characterized in that, in the first or second invention, the stirring time in the stirring step exceeds the time point at which the oxidation rate of pyrite changes from low speed to high speed.
The mineral processing method of the fourth invention is characterized in that, in the first or second invention, the stirring time in the stirring step is more than 150 minutes.
The mineral processing method of the fifth invention is characterized in that, in any one of the first to fourth inventions, the liquid phase of the mineral slurry in the stirring step is pH 6 to 9.

本発明によれば、カルシウムイオンと鉄イオンとが共存することで、黄鉄鉱の浮遊が抑制される。その結果、浮遊選鉱により黄銅鉱と黄鉄鉱とを分離できる。 According to the present invention, the coexistence of calcium ions and iron ions suppresses the floating of pyrite. As a result, chalcopyrite and pyrite can be separated by flotation.

図(A)はpH6の場合のTotal-S濃度の時間変化を示すグラフである。図(B)はpH9の場合のTotal-S濃度の時間変化を示すグラフである。FIG. (A) is a graph showing the time change of Total-S concentration at pH 6. FIG. (B) is a graph showing the time change of the Total-S concentration in the case of pH 9. 浮遊選鉱試験の説明図である。It is explanatory drawing of the flotation test.

つぎに、本発明の実施形態を説明する。
本発明の一実施形態に係る選鉱方法は、(1)前処理工程、(2)鉱物スラリー製造工程、(3)撹拌工程、および(4)浮遊選鉱工程を備えている。なお、本実施形態の選鉱方法は少なくとも(2)鉱物スラリー製造工程、(3)撹拌工程、および(4)浮遊選鉱工程を備えていればよく、他の工程が省略、追加されてもよい。
Next, an embodiment of the present invention will be described.
The mineral processing method according to the embodiment of the present invention includes (1) a pretreatment step, (2) a mineral slurry production step, (3) a stirring step, and (4) a flotation beneficiation step. The mineral processing method of the present embodiment may include at least (2) a mineral slurry production step, (3) a stirring step, and (4) a flotation beneficiation step, and other steps may be omitted or added.

(1)前処理工程
前処理工程では、鉱石の粉砕、脈石の除去などが行なわれる。
一般に、銅鉱石には、有用鉱物として、黄銅鉱(chalcopyrite:CuFeS2)、斑銅鉱(bornite:Cu5FeS4)、硫砒銅鉱(enargite:Cu3AsS4)、輝銅鉱(chalcocite:Cu2S)、砒四面銅鉱(tennantite:(Cu,Fe,Zn)12(Sb,As)4S13)、銅藍(covellite:CuS)などが含まれる。また、銅鉱石には、脈石鉱物として、黄鉄鉱(pyrite:FeS2)、硫砒鉄鉱(arsenopyrite:FeAsS)、石英、長石などが含まれる。
(1) Pretreatment step In the pretreatment step, ore is crushed and gangue is removed.
In general, copper ore contains useful minerals such as chalcopyrite (CuFeS 2 ), mottled copper ore (bornite: Cu 5 FeS 4 ), arsenic arsenic (enargite: Cu 3 AsS 4 ), and bright copper ore (chalcocite: Cu 2 S). ), Chalcopyrite (tennantite: (Cu, Fe, Zn) 12 (Sb, As) 4 S1 3 ), copper indigo (covellite: CuS), etc. are included. Further, the copper ore includes pyrite (pyrite: FeS 2 ), arsenopyrite (FeAsS), quartz, long stone and the like as gangue minerals.

鉱石を粉砕して鉱物粒子を得る。鉱物粒子の粒度は、鉱石に含まれる鉱物の大きさに合わせて、単独鉱物が得られるように調整される。例えば、黄銅鉱の場合篩下100μm程度に調整することが一般的である。種々の鉱物を含む鉱石を原料とする実操業では、篩下100μm程度に粉砕した後で、浮選成績などを勘案して鉱石の粒度を最適な条件に合わせることが一般的である。 Crush the ore to obtain mineral particles. The particle size of the mineral particles is adjusted so that a single mineral can be obtained according to the size of the mineral contained in the ore. For example, in the case of chalcopyrite, it is generally adjusted to about 100 μm below the sieve. In actual operations using ores containing various minerals as raw materials, it is common to pulverize the ore to about 100 μm under a sieve and then adjust the particle size of the ore to the optimum conditions in consideration of flotation results and the like.

必要に応じて鉱石に含まれる脈石を除去することが好ましい。脈石の除去には浮遊選鉱をはじめとする種々の選鉱方法を採用できる。例えば、バルク浮選により硫化鉱物とその他の脈石とを分離する。バルク浮選は、鉱物粒子(粉砕された鉱石)に水を加えて得た鉱物スラリーに捕収剤、抑制剤、起泡剤などの浮選剤を添加し、気泡を吹き込んで種々の硫化鉱物をまとめて浮遊させつつ、脈石を沈降させて分離を行なう。 It is preferable to remove the gangue contained in the ore as needed. Various mineral processing methods such as flotation can be adopted for removing gangue. For example, bulk flotation separates sulfide minerals from other gangues. In bulk flotation, various sulfide minerals are blown by adding a flotation agent such as a catching agent, an inhibitor, and a foaming agent to a mineral slurry obtained by adding water to mineral particles (crushed ore). The gangue is settled and separated while floating together.

バルク浮選により得られた硫化鉱物をバルク精鉱と称する。次工程に供給される精鉱には、少なくとも、黄銅鉱と黄鉄鉱とが含まれていればよい。 Sulfide minerals obtained by bulk flotation are called bulk flotations. The concentrate supplied to the next step may contain at least chalcopyrite and pyrite.

(2)鉱物スラリー製造工程
鉱物スラリー製造工程では、少なくとも黄銅鉱と黄鉄鉱とを含む鉱物粒子と水とを混合して鉱物スラリーを得る。鉱物スラリーの製造に用いられる水として海水などカルシウムを含む水を用いることができる。この水のカルシウム濃度は、例えば、100~400mg/Lである。カルシウム源として塩化カルシウム(CaCl)、水酸化カルシウム(CaOH)などを用いることができる。
(2) Mineral slurry manufacturing step In the mineral slurry manufacturing step, mineral particles containing at least chalcopyrite and pyrite are mixed with water to obtain a mineral slurry. As the water used for producing the mineral slurry, water containing calcium such as seawater can be used. The calcium concentration of this water is, for example, 100 to 400 mg / L. Calcium chloride (CaCl 2 ), calcium hydroxide (CaOH 2 ) and the like can be used as the calcium source.

鉱物スラリーの液相にカルシウムが含まれていると、鉱物粒子の表面にCaCOが析出する。これに起因して、後工程の浮遊選鉱において黄銅鉱と黄鉄鉱との分離効率が低下する恐れがある。この点、本願発明者らは、鉄イオンを共存させれば分離効率の低下を抑制できるとの知見を得ている。 When calcium is contained in the liquid phase of the mineral slurry, CaCO 3 is deposited on the surface of the mineral particles. Due to this, the separation efficiency between chalcopyrite and pyrite may decrease in the flotation in the subsequent process. In this respect, the inventors of the present application have obtained the finding that the decrease in separation efficiency can be suppressed by coexisting iron ions.

そこで、鉱物スラリーの製造にあたり鉄源を混合する。鉄源として塩化第二鉄(FeCl)、硫酸第二鉄(Fe(SO)、硝酸第二鉄(Fe(NO)などを用いることができる。鉱物スラリーに鉄源を混合することで、鉱物スラリーの水相にカルシウムイオンと鉄イオンとが共存した状態となる。 Therefore, an iron source is mixed in the production of the mineral slurry. As the iron source, ferric chloride (FeCl 3 ), ferric sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 ), ferric nitrate (Fe (NO 3 ) 3 ) and the like can be used. By mixing an iron source with the mineral slurry, calcium ions and iron ions coexist in the aqueous phase of the mineral slurry.

なお、鉄源を添加するタイミングは特に限定されない。カルシウムを含む水に鉄源を添加した後に、鉱物粒子を添加して鉱物スラリーを製造してもよい。カルシウムを含む水に鉱物粒子を添加して鉱物スラリーを製造した後に、鉄源を添加してもよい。鉱物粒子、カルシウムを含む水、および鉄源を同時に混合してもよい。 The timing of adding the iron source is not particularly limited. After adding an iron source to water containing calcium, mineral particles may be added to produce a mineral slurry. An iron source may be added after mineral particles are added to calcium-containing water to produce a mineral slurry. Mineral particles, water containing calcium, and iron sources may be mixed at the same time.

以下、鉱物スラリーの液相における鉄イオンに対するカルシウムイオンのモル比を「Ca/Fe」と表記する。鉄源の添加量はCa/Feが1~10となる量が好ましい。 Hereinafter, the molar ratio of calcium ions to iron ions in the liquid phase of the mineral slurry is referred to as “Ca / Fe”. The amount of the iron source added is preferably an amount in which Ca / Fe is 1 to 10.

鉄イオンを共存させると黄銅鉱と黄鉄鉱との分離効率がよくなる理由は、以下の式A~Cで示される機構によって黄鉄鉱表面の酸化が促進されるからである。詳しくは、第1段階の酸化では、式Aに示すように黄鉄鉱が酸化溶解し、次いで、式Bに示すように生成する第一鉄イオン(Fe2+)が酸化されて第二鉄イオン(Fe3+)となり、式Cに示すように再び酸化剤として働き、黄鉄鉱の第2段階の酸化が起こる。このため、本発明に沿って第二鉄イオン(Fe3+)を共存させることにより、式Cの反応が促進され、すなわち、黄鉄鉱の酸化が促進されるのである。
式(A):表面に吸着するOとFeSの反応(第1段階の酸化溶解)
FeS+7/2O+HO → Fe2++SO 2-+2H
式(B):溶存酸素によるFe2+の酸化
Fe2++1/4O+4H → Fe3++1/2H
式(C):生成したFe3+とFeSの反応(第2段階の酸化溶解)
FeS+14Fe3++8HO → 15Fe2++2SO 2-+16H
The reason why the separation efficiency of chalcopyrite and pyrite is improved by the coexistence of iron ions is that the oxidation of the pyrite surface is promoted by the mechanisms represented by the following formulas A to C. Specifically, in the first stage of oxidation, the ferrous ore is oxidatively dissolved as shown in the formula A, and then the ferrous ion (Fe 2+ ) generated as shown in the formula B is oxidized and the ferric ion (Fe 2+) is oxidized. It becomes 3+ ) and acts as an oxidizing agent again as shown in the formula C, and the second stage oxidation of the yellow iron ore occurs. Therefore, the coexistence of ferric ion (Fe 3+ ) according to the present invention promotes the reaction of the formula C, that is, the oxidation of pyrite is promoted.
Formula (A): Reaction of O 2 and FeS 2 adsorbed on the surface (first-stage oxidative dissolution)
FeS 2 + 7 / 2O 2 + H 2 O → Fe 2 + + SO 4-2 + 2H +
Equation (B): Oxidation of Fe 2+ by dissolved oxygen Fe 2+ + 1 / 4O 2 + 4H + → Fe 3+ + 1 / 2H 2 O
Formula (C): Reaction of the produced Fe 3+ and FeS 2 (second-stage oxidative dissolution)
FeS 2 + 14Fe 3+ + 8H 2 O → 15Fe 2+ + 2SO 4 2 + 16H +

鉱物スラリーの液相のpHは6~7が好ましい。そうすれば、カルシウムの析出を抑制できる。そこで、必要に応じて鉱物スラリーにpH調整剤を添加することによりpH調整を行なう。pH調整剤は特に限定されないが、アルカリとして水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)、炭酸カルシウム(CaCO3)などを用いることができる。酸として塩酸(HCl)、硫酸(H2SO4)などを用いることができる。 The pH of the liquid phase of the mineral slurry is preferably 6 to 7. Then, the precipitation of calcium can be suppressed. Therefore, the pH is adjusted by adding a pH adjuster to the mineral slurry as needed. The pH adjuster is not particularly limited, but sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), calcium carbonate (CaCO 3 ) and the like can be used as the alkali. Hydrochloric acid (HCl), sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and the like can be used as the acid.

(3)撹拌工程
撹拌工程では、鉱物スラリーを撹拌する。撹拌は、例えば、大気開放タンクに鉱物スラリーを装入し、撹拌機で撹拌することにより行なわれる。鉱物スラリーを撹拌することにより、液相に空気が取り込まれ、溶存酸素濃度が上昇する。液相の溶存酸素により黄銅鉱および黄鉄鉱の鉱物粒子の表面が酸化する。
(3) Stirring step In the stirring step, the mineral slurry is stirred. Stirring is performed, for example, by charging a mineral slurry into an open tank to the atmosphere and stirring with a stirrer. By stirring the mineral slurry, air is taken into the liquid phase and the dissolved oxygen concentration rises. Dissolved oxygen in the liquid phase oxidizes the surface of chalcopyrite and pyrite mineral particles.

本願発明者らは、黄銅鉱および黄鉄鉱の酸化速度を分析したところ、以下の知見を得た。すなわち、黄銅鉱の酸化速度は撹拌時間の経過によらず一定である。これに対し、黄鉄鉱の酸化速度は撹拌初期においては黄銅鉱の酸化速度とほぼ同一であるが、特定の時間が経過した後は酸化速度が速くなる。すなわち、黄鉄鉱の酸化速度は撹拌の途中で低速から高速に変化する。 The inventors of the present application analyzed the oxidation rates of chalcopyrite and pyrite, and obtained the following findings. That is, the oxidation rate of chalcopyrite is constant regardless of the passage of stirring time. On the other hand, the oxidation rate of pyrite is almost the same as the oxidation rate of chalcopyrite at the initial stage of stirring, but the oxidation rate becomes faster after a specific time has passed. That is, the oxidation rate of pyrite changes from low speed to high speed during stirring.

黄鉄鉱の酸化速度が高速に変化した後は、黄鉄鉱を黄銅鉱に比べて酸化された状態にできる。しかも、撹拌時間が長くなるほど、黄鉄鉱と黄銅鉱との間で酸化の程度の差異が大きくなる。黄鉄鉱が酸化されると、黄鉄鉱の表面に親水性の水酸化第二鉄が生成する。また、これにより黄鉄鉱への捕収剤の付着が抑制される。そのため、黄鉄鉱の親水性が維持され、次工程の浮遊選鉱により黄銅鉱と黄鉄鉱との分離が可能となる。 After the oxidation rate of pyrite changes at a high speed, pyrite can be made more oxidized than chalcopyrite. Moreover, the longer the stirring time, the greater the difference in the degree of oxidation between pyrite and chalcopyrite. Oxidation of pyrite produces hydrophilic ferric hydroxide on the surface of pyrite. In addition, this suppresses the adhesion of the catching agent to pyrite. Therefore, the hydrophilicity of pyrite is maintained, and the separation of chalcopyrite and pyrite becomes possible by the flotation in the next step.

そこで、鉱物スラリーの撹拌時間を、黄鉄鉱の酸化速度が低速から高速に変化する時点(以下、変化時点と称する。)を超える時間とする。黄鉄鉱の酸化速度が高速になるまで撹拌することで、黄鉄鉱を黄銅鉱に比べて酸化された状態にできる。これにより、黄鉄鉱の親水性が維持される。そのため、次工程の浮遊選鉱工程において、黄銅鉱を選択的に浮遊させることができ、黄銅鉱と黄鉄鉱とを効率よく分離できる。 Therefore, the stirring time of the mineral slurry is set to a time exceeding the time point at which the oxidation rate of pyrite changes from low speed to high speed (hereinafter referred to as the change time point). By stirring until the oxidation rate of pyrite becomes high, pyrite can be made more oxidized than chalcopyrite. This maintains the hydrophilicity of pyrite. Therefore, in the flotation step of the next step, chalcopyrite can be selectively flotated, and chalcopyrite and pyrite can be efficiently separated.

なお、この方法によれば、鉱物スラリーの液相はpHが低いままでもよい。pH調整剤が少量で済み、pH調整剤にかかるコストを低減できる。また、黄鉄鉱の酸化のために過酸化水素などの酸化剤を添加する必要がない。そのため、酸化剤にかかるコストを低減できる。このように、黄鉄鉱の浮遊の抑制に必要な薬剤にかかるコストを低減できる。 According to this method, the pH of the liquid phase of the mineral slurry may remain low. A small amount of pH adjuster is required, and the cost of the pH adjuster can be reduced. Moreover, it is not necessary to add an oxidizing agent such as hydrogen peroxide for the oxidation of pyrite. Therefore, the cost of the oxidizing agent can be reduced. In this way, the cost of the chemical required for suppressing the floating of pyrite can be reduced.

(4)浮遊選鉱工程
浮遊選鉱工程では撹拌後の鉱物スラリーを用いて浮遊選鉱を行なう。浮遊選鉱により黄銅鉱を浮鉱として、黄鉄鉱を沈鉱として分離する。より正確には、鉱物スラリーに含まれる原料鉱物を、原料鉱物よりも黄銅鉱の割合が高い浮鉱と、原料鉱物よりも黄鉄鉱の割合が高い沈鉱とに分離する。浮遊選鉱に用いる装置および方式は特に限定されない、一般的な多段式浮遊選鉱装置を用いればよい。
(4) Froth flotation process In the flotation process, flotation is performed using the mineral slurry after stirring. Froth flotation separates chalcopyrite as flotation and pyrite as sedimentation. More precisely, the raw material mineral contained in the mineral slurry is separated into a floating ore having a higher proportion of chalcopyrite than the raw material mineral and a submerged ore having a higher proportion of pyrite than the raw material mineral. The apparatus and method used for flotation are not particularly limited, and a general multi-stage flotation apparatus may be used.

浮遊選鉱において鉱物スラリーに吹き込むガスとして、種々のものを用いることができる。例えば、経済性を優先させる場合には大気(空気)が用いられる。また、鉱物粒子の酸化の程度が変化することを防止するには、酸素を含有しない気体、例えば、窒素が用いられる。逆に、鉱物粒子の酸化を促進させる場合には、酸素が用いられる。鉱物粒子を硫化する場合には、亜硫酸ガスが用いられる。 Various gases can be used as the gas to be blown into the mineral slurry in the flotation. For example, when economic efficiency is prioritized, the atmosphere (air) is used. Further, in order to prevent the degree of oxidation of the mineral particles from changing, a gas containing no oxygen, for example, nitrogen is used. Conversely, oxygen is used to promote the oxidation of mineral particles. When sulfurizing mineral particles, sulfurous acid gas is used.

鉱物スラリーに捕収剤、抑制剤、起泡剤などの浮選剤を添加してもよい。捕収剤としてナトリウム、ザンセート、エチルザンセートなどを用いることができる。抑制剤としてゼラチン、乳酸、澱粉などを用いることができる。起泡剤といて、MIBC(メチルイソブチルカルビノール)、パインオイル、クレゾール酸などを用いることができる。浮選剤は浮遊選鉱工程において鉱物スラリーに添加してもよいが、撹拌工程において鉱物スラリーに添加してもよい。また、鉱物スラリーに塩酸、過酸化水素水、苛性ソーダ、石灰などのpH調整剤を添加し、鉱物スラリーの液相のpHを調整してもよい。 A flotation agent such as a catching agent, an inhibitor, and a foaming agent may be added to the mineral slurry. Sodium, zansate, ethyl zansate and the like can be used as the collecting agent. Gelatin, lactic acid, starch and the like can be used as the inhibitor. As the foaming agent, MIBC (methylisobutylcarbinol), pine oil, cresol acid and the like can be used. The flotation agent may be added to the mineral slurry in the flotation beneficiation step, or may be added to the mineral slurry in the stirring step. Further, a pH adjusting agent such as hydrochloric acid, hydrogen peroxide solution, caustic soda, or lime may be added to the mineral slurry to adjust the pH of the liquid phase of the mineral slurry.

前述のごとく、鉄イオンを共存させることにより黄鉄鉱表面の酸化が促進され、黄鉄鉱の浮遊が抑制される。その結果、浮遊選鉱により黄銅鉱と黄鉄鉱とを分離できる。 As described above, the coexistence of iron ions promotes oxidation of the pyrite surface and suppresses the floating of pyrite. As a result, chalcopyrite and pyrite can be separated by flotation.

また、鉱物スラリーを撹拌することにより、黄銅鉱と黄鉄鉱との間で酸化の程度に差異を与えることができる。黄銅鉱は黄鉄鉱に比べて酸化されていないため、抑制剤が付着しやすく、浮遊しやすい。一方、黄鉄鉱は黄銅鉱に比べて酸化されているため、親水性が維持されるとともに、抑制剤が付着しにくい。そのため、黄鉄鉱を沈降させつつ、黄銅鉱を選択的に浮遊させることができ、黄銅鉱と黄鉄鉱とを効率よく分離できる。 Further, by stirring the mineral slurry, it is possible to give a difference in the degree of oxidation between chalcopyrite and pyrite. Since chalcopyrite is not oxidized as compared with pyrite, it is easy for the inhibitor to adhere and float. On the other hand, since pyrite is more oxidized than chalcopyrite, hydrophilicity is maintained and the inhibitor is less likely to adhere. Therefore, chalcopyrite can be selectively suspended while sedimenting chalcopyrite, and chalcopyrite and pyrite can be efficiently separated.

黄銅鉱の割合が高い浮鉱は、さらに、固液分離、洗浄などの工程を経て固形分が精鉱として回収される。得られた精鉱を撹拌工程に供給してもよい。この際、磨鉱を行ない、鉱物粒子の表面に付着した不純物を除去してもよい。撹拌工程と浮遊選鉱工程を繰り返し行なうことで、黄銅鉱の純度をより高めることができる。 Floating ore with a high proportion of chalcopyrite is further recovered as a concentrate through steps such as solid-liquid separation and washing. The obtained concentrate may be supplied to the stirring step. At this time, polishing may be performed to remove impurities adhering to the surface of the mineral particles. By repeating the stirring step and the flotation step, the purity of chalcopyrite can be further increased.

つぎに、実施例を説明する。
(撹拌時間)
黄銅鉱試料と黄鉄鉱試料を用意した。黄銅鉱試料の組成は黄銅鉱80質量%、黄鉄鉱11質量%、赤鉄鉱(Fe23)5質量%、閃亜鉛鉱(ZnS)4質量%である。黄鉄鉱試料の組成は黄鉄鉱100質量%である。黄銅鉱試料および黄鉄鉱試料はいずれも粒径が106~150μmである。各鉱物試料を濃塩酸およびアセトンで洗浄し、鉱物粒子表面の酸化物および硫黄被膜を除去した。
Next, an embodiment will be described.
(Stirring time)
Chalcopyrite samples and pyrite samples were prepared. The composition of the chalcopyrite sample is 80% by mass of chalcopyrite, 11% by mass of pyrite, 5% by mass of hematite (Fe 2 O 3 ), and 4% by mass of sphalerite (ZnS). The composition of the pyrite sample is 100% by mass of pyrite. Both the chalcopyrite sample and the pyrite sample have a particle size of 106 to 150 μm. Each mineral sample was washed with concentrated hydrochloric acid and acetone to remove oxides and sulfur coatings on the surface of the mineral particles.

容量500mLのビーカーに純水を300mL入れ、pH調整剤として塩酸または水酸化ナトリウムを添加して、pHを6または9に調整した。pH調整の後、黄銅鉱試料または黄鉄鉱試料を1.5g投入し、鉱物スラリーとした。すなわち、鉱物スラリーとして、pH6の黄銅鉱スラリー、pH6の黄鉄鉱スラリー、pH9の黄銅鉱スラリー、pH9の黄鉄鉱スラリーの4種類を用意した。各鉱物スラリーに塩化ナトリウムを添加して、水相のイオン強度を海水に相当する0.05とした。 300 mL of pure water was placed in a beaker having a capacity of 500 mL, and hydrochloric acid or sodium hydroxide was added as a pH adjuster to adjust the pH to 6 or 9. After adjusting the pH, 1.5 g of a chalcopyrite sample or a pyrite sample was added to prepare a mineral slurry. That is, four types of mineral slurries were prepared: a pH 6 chalcopyrite slurry, a pH 6 pyrite slurry, a pH 9 chalcopyrite slurry, and a pH 9 pyrite slurry. Sodium chloride was added to each mineral slurry to make the ionic strength of the aqueous phase 0.05, which corresponds to seawater.

各鉱物スラリーをマグネチックスターラー(RS-6AN AS ONE、1200rpm、以下同じ。)で撹拌した。撹拌中の鉱物スラリーの液相の溶存酸素濃度は7.0mg/Lであった。撹拌開始から所定時間経過ごとに鉱物スラリーを5mLのポリプロピレン製シリンジで5mL採取し、0.1μmのシリンジフィルター(日本ポール製)で濾過した。濾液を誘導結合プラズマ発光分析(ICP-OES)で分析し、Total-S濃度を求めた。 Each mineral slurry was stirred with a magnetic stirrer (RS-6AN AS ONE, 1200 rpm, the same applies hereinafter). The dissolved oxygen concentration in the liquid phase of the mineral slurry during stirring was 7.0 mg / L. Every predetermined time elapsed from the start of stirring, 5 mL of the mineral slurry was collected with a 5 mL polypropylene syringe and filtered with a 0.1 μm syringe filter (manufactured by Nippon Pole). The filtrate was analyzed by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-OES) to determine the Total-S concentration.

図1(A)に、pH6の場合のTotal-S濃度の時間変化を示す。図1(B)に、pH9の場合のTotal-S濃度の時間変化を示す。硫化鉱物が酸化すると、酸化の程度に応じて硫黄分が液相に溶出する。そのため、液相のTotal-S濃度は硫化鉱物の酸化の程度を示している。また、Total-S濃度の上昇率、すなわち、図1(A)、(B)のグラフの傾きは、硫化鉱物の酸化速度を意味している。 FIG. 1 (A) shows the time change of the Total-S concentration in the case of pH 6. FIG. 1 (B) shows the time change of the Total-S concentration in the case of pH 9. When the sulfide mineral is oxidized, sulfur is eluted in the liquid phase depending on the degree of oxidation. Therefore, the total-S concentration of the liquid phase indicates the degree of oxidation of the sulfide mineral. Further, the rate of increase in the Total-S concentration, that is, the slope of the graphs in FIGS. 1A and 1B means the oxidation rate of the sulfide mineral.

図1(A)、(B)のグラフから分かるように、黄鉄鉱も黄銅鉱も撹拌時間の経過とともに酸化が進行する。これは、液相の溶存酸素により鉱物粒子の表面が酸化するためと考えられる。 As can be seen from the graphs of FIGS. 1A and 1B, the oxidation of both pyrite and chalcopyrite progresses with the lapse of stirring time. It is considered that this is because the surface of the mineral particles is oxidized by the dissolved oxygen in the liquid phase.

pH6の場合もpH9の場合も、黄銅鉱の酸化速度(Total-S濃度の上昇率)は、少なくとも撹拌時間250分の間一定である。これに対し、黄鉄鉱の酸化速度は撹拌前期においては黄銅鉱の酸化速度とほぼ同一であるが、撹拌後期においては酸化速度が速くなる。すなわち、黄鉄鉱の酸化速度は撹拌の途中で低速から高速に変化する。黄鉄鉱の酸化速度が低速から高速に変化する時点(変化時点)は、pH6においては150分、pH9においては100分である。 In both pH 6 and pH 9, the oxidation rate of chalcopyrite (rate of increase in Total-S concentration) is constant for at least a stirring time of 250 minutes. On the other hand, the oxidation rate of pyrite is almost the same as the oxidation rate of chalcopyrite in the first half of stirring, but the oxidation rate becomes faster in the second half of stirring. That is, the oxidation rate of pyrite changes from low speed to high speed during stirring. The time point at which the oxidation rate of pyrite changes from low speed to high speed (change time point) is 150 minutes at pH 6 and 100 minutes at pH 9.

黄鉄鉱の酸化速度が高速に変化した後は、黄鉄鉱を黄銅鉱に比べて酸化された状態にできる。しかも、撹拌時間が長くなるほど、黄鉄鉱と黄銅鉱との間で酸化の程度の差異が大きくなる。黄鉄鉱が酸化されると、黄鉄鉱の表面に親水性の水酸化第二鉄が生成する。また、これにより黄鉄鉱への捕収剤の付着が抑制される。そのため、黄鉄鉱の親水性が維持され、浮遊選鉱により黄銅鉱と黄鉄鉱との分離が可能となる。 After the oxidation rate of pyrite changes at a high speed, pyrite can be made more oxidized than chalcopyrite. Moreover, the longer the stirring time, the greater the difference in the degree of oxidation between pyrite and chalcopyrite. Oxidation of pyrite produces hydrophilic ferric hydroxide on the surface of pyrite. In addition, this suppresses the adhesion of the catching agent to pyrite. Therefore, the hydrophilicity of pyrite is maintained, and flotation enables separation of chalcopyrite and pyrite.

黄鉄鉱と黄銅鉱との間で酸化の程度に差異を与えるという観点からは、撹拌時間を変化時点を超える時間とすればよい。酸化の程度の差異を大きくするには、変化時点を超えて撹拌を継続することが好ましい。すなわち、撹拌時間を変化時点から10分経過後にすることが好ましく、20分経過後にすることがより好ましく、30分経過後にすることがさらに好ましい。 From the viewpoint of giving a difference in the degree of oxidation between pyrite and chalcopyrite, the stirring time may be set to a time exceeding the time of change. In order to increase the difference in the degree of oxidation, it is preferable to continue stirring beyond the time of change. That is, the stirring time is preferably 10 minutes after the change, more preferably 20 minutes, and even more preferably 30 minutes.

少なくともpHが6~9の範囲において、撹拌時間を150分超とすれば、黄鉄鉱と黄銅鉱との間で酸化の程度に差異を与えることができる。酸化の程度の差異を大きくするという観点からは、撹拌時間を160分以上とすることが好ましく、170分以上とすることがより好ましく、180分以上とすることがさらに好ましい。なお、少なくとも撹拌時間が250分までの範囲で、酸化の程度に差異が生じることが確認できる。 If the stirring time is more than 150 minutes at least in the pH range of 6-9, the degree of oxidation can be different between pyrite and chalcopyrite. From the viewpoint of increasing the difference in the degree of oxidation, the stirring time is preferably 160 minutes or longer, more preferably 170 minutes or longer, and even more preferably 180 minutes or longer. It can be confirmed that there is a difference in the degree of oxidation at least in the range of stirring time up to 250 minutes.

(単体系浮遊選鉱試験)
黄銅鉱試料と黄鉄鉱試料を用意した。黄銅鉱試料および黄鉄鉱試料の組成および粒径は前記のとおりである。各鉱物試料を濃塩酸およびアセトンで洗浄し、鉱物粒子表面の酸化物および硫黄被膜を除去した。
(Elementary substance flotation test)
Chalcopyrite samples and pyrite samples were prepared. The composition and particle size of the chalcopyrite sample and the pyrite sample are as described above. Each mineral sample was washed with concentrated hydrochloric acid and acetone to remove oxides and sulfur coatings on the surface of the mineral particles.

つぎに、鉱物スラリーの製造に用いる溶液を用意した。純水に塩化カルシウムを添加し、カルシウム濃度100mg/Lの溶液を調製した。つぎに、溶液に鉄源として塩化第二鉄添加し、鉄濃度を調整した。以下、鉄源を添加していない溶液(鉄濃度0mg/L)を溶液1、鉄濃度10mg/Lの溶液を溶液2、鉄濃度100mg/Lの溶液を溶液3とする。溶液2はCa/Fe=10、溶液3はCa/Fe=1である。各溶液にpH調整剤として塩酸または水酸化ナトリウムを添加して、pHを9または12に調整した。また、各溶液に塩化ナトリウムを添加して、イオン強度を海水に相当する0.05とした。 Next, a solution used for producing the mineral slurry was prepared. Calcium chloride was added to pure water to prepare a solution having a calcium concentration of 100 mg / L. Next, ferric chloride was added to the solution as an iron source to adjust the iron concentration. Hereinafter, the solution to which no iron source is added (iron concentration 0 mg / L) is referred to as solution 1, the solution having an iron concentration of 10 mg / L is referred to as solution 2, and the solution having an iron concentration of 100 mg / L is referred to as solution 3. Solution 2 has Ca / Fe = 10 and solution 3 has Ca / Fe = 1. Hydrochloric acid or sodium hydroxide was added to each solution as a pH adjuster to adjust the pH to 9 or 12. In addition, sodium chloride was added to each solution to set the ionic strength to 0.05, which corresponds to seawater.

容量200mLのビーカーに溶液を100mL入れ、黄銅鉱試料または黄鉄鉱試料を0.5g投入し、鉱物スラリーとした。鉱物スラリーをマグネチックスターラーで撹拌した。撹拌中の鉱物スラリーの液相の溶存酸素濃度は7.0mg/Lであった。撹拌時間を180分とした。 100 mL of the solution was placed in a beaker having a capacity of 200 mL, and 0.5 g of a chalcopyrite sample or a pyrite sample was added to prepare a mineral slurry. The mineral slurry was stirred with a magnetic stirrer. The dissolved oxygen concentration in the liquid phase of the mineral slurry during stirring was 7.0 mg / L. The stirring time was 180 minutes.

鉱物スラリーに起泡剤としてMIBC(メチルイソブチルカルビノール)10μL、捕収剤としてPAX(カリウムアミルザンセート)50g/t(鉱物1t当たり50g)を添加して、浮遊選鉱試験を行なった。 A flotation test was carried out by adding 10 μL of MIBC (methylisobutylcarbinol) as a foaming agent and 50 g / t (50 g per 1 ton of mineral) of PAX (potassium amylzansate) as a trapping agent to the mineral slurry.

浮遊選鉱試験には図2に示すハリモンドチューブを用いた。ハリモンドチューブの底部にはスターラーが備えられており、液を撹拌できるようになっている。また、ハリモンドチューブには底部からガスを吹き込み可能となっている。 The flotation tube shown in FIG. 2 was used for the flotation test. A stirrer is provided on the bottom of the Harimond tube to allow the liquid to be agitated. In addition, gas can be blown into the Harimond tube from the bottom.

浮遊選鉱試験は以下の手順で行なった。まず、鉱物スラリーをハリモンドチューブに入れた。つぎに、ハリモンドチューブ内の液を撹拌しながら、空気を流量200mL/分で吹き込んだ。処理時間は1分間とした。浮遊した鉱物粒子はハリモンドチューブ中間の留まり部に沈降する。留まり部に沈降した鉱物粒子を浮鉱とした。一方、ハリモンドチューブの底部に沈降した鉱物粒子を沈鉱とした。 The flotation test was carried out according to the following procedure. First, the mineral slurry was placed in a Harimond tube. Next, air was blown at a flow rate of 200 mL / min while stirring the liquid in the Harimond tube. The processing time was 1 minute. The suspended mineral particles settle in the anchorage in the middle of the Harimond tube. Mineral particles settled in the retaining part were used as floating ore. On the other hand, the mineral particles settled at the bottom of the Harimond tube were used as the settling.

回収された浮鉱および沈鉱のそれぞれを濾過し、凍結乾燥した後に重量を測定した。濾過には孔径0.1μmのシリンジフィルター(日本ポール製)を用いた。以下の式(1)に基づき、浮鉱および沈鉱の重量から浮鉱率を求めた。
浮鉱率[質量%]={(浮鉱重量)/(浮鉱重量+沈鉱重量)}×100 ・・・(1)
Each of the recovered floating ore and subsidence was filtered and lyophilized before weighing. A syringe filter (manufactured by Nippon Pole) having a pore size of 0.1 μm was used for filtration. Based on the following formula (1), the floating ore ratio was calculated from the weight of floating ore.
Floating ore rate [mass%] = {(floating ore weight) / (floating ore weight + submerged ore weight)} × 100 ・ ・ ・ (1)

pH9とした場合の鉱物スラリーの条件および浮鉱率を表1に示す。pH12とした場合の鉱物スラリーの条件および浮鉱率を表2に示す。また、pH、カルシウム濃度、鉄濃度が同一条件の浮遊選鉱試験の結果を用いて、黄銅鉱の浮鉱率から黄鉄鉱の浮鉱率を減算して浮鉱率差分を求めた。その結果を表1および表2に示す。浮鉱率差分は浮遊選鉱において黄銅鉱および黄鉄鉱の分離しやすさを示している。 Table 1 shows the conditions of the mineral slurry and the floating ore ratio when the pH is 9. Table 2 shows the conditions of the mineral slurry and the floating ore ratio when the pH is 12. Further, using the results of the flotation test under the same pH, calcium concentration, and iron concentration, the flotation rate difference of chalcopyrite was obtained by subtracting the flotation rate of chalcopyrite from the flotation rate of chalcopyrite. The results are shown in Tables 1 and 2. The flotation rate difference indicates the ease of separation of chalcopyrite and pyrite in flotation beneficiation.

Figure 2022101460000002
Figure 2022101460000002

Figure 2022101460000003
Figure 2022101460000003

表1から分かるように、pH9の場合、鉄濃度が0mg/Lであると浮鉱率差分が-8.8%となる。これは、黄銅鉱よりも黄鉄鉱の方が浮遊しやすいことを意味している。また、浮鉱率差分の絶対値が小さいため、黄銅鉱と黄鉄鉱との分離が困難である。これに対し、鉄濃度が10mg/Lの場合の浮鉱率差分は63.0%、鉄濃度が100mg/Lの場合の浮鉱率差分は42.6%である。これより、鉱物スラリーに鉄を添加すれば、黄銅鉱と黄鉄鉱とを分離しやすくなることが確認された。 As can be seen from Table 1, in the case of pH 9, when the iron concentration is 0 mg / L, the difference in buoyancy rate is −8.8%. This means that pyrite is more likely to float than chalcopyrite. Moreover, since the absolute value of the difference in floating ore ratio is small, it is difficult to separate chalcopyrite and pyrite. On the other hand, when the iron concentration is 10 mg / L, the buoyancy rate difference is 63.0%, and when the iron concentration is 100 mg / L, the buoyancy rate difference is 42.6%. From this, it was confirmed that if iron is added to the mineral slurry, chalcopyrite and pyrite can be easily separated.

表2より、pH12の場合も同様の傾向がある。鉄濃度が0mg/Lの場合の浮鉱率差分は26.1%である。これに対し、鉄濃度が10mg/Lの場合の浮鉱率差分は71.7%、鉄濃度が100mg/Lの場合の浮鉱率差分は59.8%である。したがって、pH12の場合においても、鉱物スラリーに鉄を添加すれば、黄銅鉱と黄鉄鉱とを分離しやすくなることが確認された。 From Table 2, there is a similar tendency in the case of pH 12. When the iron concentration is 0 mg / L, the difference in buoyancy rate is 26.1%. On the other hand, when the iron concentration is 10 mg / L, the buoyancy rate difference is 71.7%, and when the iron concentration is 100 mg / L, the buoyancy rate difference is 59.8%. Therefore, it was confirmed that even in the case of pH 12, if iron is added to the mineral slurry, chalcopyrite and pyrite can be easily separated.

(混合系浮遊選鉱試験)
黄銅鉱試料と黄鉄鉱試料とを重量比1:1で混合し混合試料を調製した。容量200mLのビーカーに溶液を100mL入れ、混合試料を0.5g投入し、鉱物スラリーとした。その予の条件、手順は単体系浮遊選鉱試験と同様である。
(Mixed flotation test)
A chalcopyrite sample and a pyrite sample were mixed at a weight ratio of 1: 1 to prepare a mixed sample. 100 mL of the solution was placed in a beaker having a capacity of 200 mL, and 0.5 g of the mixed sample was added to prepare a mineral slurry. The preliminary conditions and procedures are the same as for the elemental flotation test.

浮遊選鉱試験で回収された浮鉱および沈鉱のそれぞれを濾過し、凍結乾燥した後に重量を測定した。また、浮鉱および沈鉱のそれぞれをメノウ乳鉢で粉砕し、王水溶解して、誘導結合プラズマ発光分析(ICP-OES)分析により銅品位を測定した。以下の式(2)に基づき、浮鉱および沈鉱の重量および銅品位から銅実収率を求めた。
銅実収率[%]={(浮鉱銅品位×浮鉱重量)/(浮鉱銅品位×浮鉱重量+沈鉱銅品位×沈鉱重量)}×100 ・・・(2)
Each of the flotation and subsidence recovered in the flotation test was filtered and lyophilized before weighing. In addition, each of the floating ore and the subsidence was crushed in an agate mortar, dissolved in royal water, and the copper grade was measured by inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP-OES) analysis. Based on the following formula (2), the actual copper yield was determined from the weight of floating ore and subsidence and the copper grade.
Actual copper yield [%] = {(Floating copper grade x Floating ore weight) / (Floating ore copper grade x Floating ore weight + Sinking copper grade x Sinking ore weight)} x 100 ... (2)

鉱物スラリーの条件および銅実収率を表3に示す。

Figure 2022101460000004
Table 3 shows the conditions of the mineral slurry and the actual copper yield.
Figure 2022101460000004

表3から分かるように、pH9の場合、鉄濃度が0mg/Lであると銅実収率が50.5%である。これに対し、鉄濃度を100mg/Lとすると銅実収率が75.8%に上昇する。また、pH12の場合、鉄濃度が0mg/Lであると銅実収率が51.5%である。これに対し、鉄濃度を10mg/Lとすると銅実収率が61.4%に上昇する。以上より、混合系においても、鉄を添加することで、黄銅鉱と黄鉄鉱とが分離しやすくなることが確認された。 As can be seen from Table 3, in the case of pH 9, the actual copper yield is 50.5% when the iron concentration is 0 mg / L. On the other hand, when the iron concentration is 100 mg / L, the actual copper yield increases to 75.8%. Further, in the case of pH 12, when the iron concentration is 0 mg / L, the actual copper yield is 51.5%. On the other hand, when the iron concentration is 10 mg / L, the actual copper yield increases to 61.4%. From the above, it was confirmed that chalcopyrite and pyrite can be easily separated by adding iron even in the mixed system.

Claims (5)

黄銅鉱および黄鉄鉱を含む鉱物粒子とカルシウムを含む水と鉄源とを混合して鉱物スラリーを得る鉱物スラリー製造工程と、
前記鉱物スラリーを撹拌する撹拌工程と、
前記撹拌工程の後、前記鉱物スラリーを用いて浮遊選鉱を行なう浮遊選鉱工程と、を備える
ことを特徴とする選鉱方法。
A mineral slurry manufacturing process in which mineral particles containing chalcopyrite and pyrite, water containing calcium, and an iron source are mixed to obtain a mineral slurry, and
A stirring step of stirring the mineral slurry and
A mineral processing method comprising: a flotation beneficiation step of performing flotation beneficiation using the mineral slurry after the stirring step.
前記鉄源の添加量は前記鉱物スラリーの液相における鉄イオンに対するカルシウムイオンのモル比が1~10となる量である
ことを特徴とする請求項1記載の選鉱方法。
The mineral processing method according to claim 1, wherein the amount of the iron source added is such that the molar ratio of calcium ions to iron ions in the liquid phase of the mineral slurry is 1 to 10.
前記撹拌工程における撹拌時間は、黄鉄鉱の酸化速度が低速から高速に変化する時点を超える時間である
ことを特徴とする請求項1または2記載の選鉱方法。
The mineral processing method according to claim 1 or 2, wherein the stirring time in the stirring step is a time exceeding the time point at which the oxidation rate of pyrite changes from low speed to high speed.
前記撹拌工程における撹拌時間は、150分超である
ことを特徴とする請求項1または2記載の選鉱方法。
The mineral processing method according to claim 1 or 2, wherein the stirring time in the stirring step is more than 150 minutes.
前記撹拌工程における前記鉱物スラリーの液相をpH6~9とする
ことを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の選鉱方法。
The mineral processing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the liquid phase of the mineral slurry in the stirring step is pH 6 to 9.
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